Question

如圖所示，一帶負電的質(zhì)點在固定的正的點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動，周期為T₀，軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點的速度方向如圖中箭頭所示．現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則（　�。�

A．若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期大于T₀

B．若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期小于T₀

C．若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期大于T₀

D．若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期小于T₀

Answer 1

分析：負電在正電的庫侖引力作用下做勻速圓周運動，當外加一垂直平面的勻強磁場時，負電質(zhì)點還會受到洛倫茲力作用，軌道半徑因不變，所以會導致周期發(fā)生變化．當磁場方向指向紙里時，負電荷受到的洛倫茲力與庫侖力方向相反，所以周期變大；當磁場方向指向紙外時，負電荷受到的洛倫茲力與庫侖力方向相同，所周期變�。�

解答：解：在未加磁場時，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律得：

kQq

r2

=

m?4π2r

T 2 0

在加磁場時，根據(jù)牛頓第二定律、庫侖定律和洛侖茲力公式（左手定則）得
若磁場指向紙里：

kQq

r2

-qvB=m

4π2

T 2 1

r，T₁＞T₀
若磁場指向紙外：

kQq

r2

+qvB=m

4π2

T 2 2

r，T₂＜T₀，
故選：AD

點評：沒有磁場時庫侖引力提供向心力做勻速圓周運動，當有磁場時負電荷仍做圓周運動，不過導致提供的向心力可能變大也可能變小，所以會使得周期發(fā)生變化．